专利名称：钻、铣削式破墙装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种破墙装置，尤其涉及一种钻、铣削式破墙装置。
背景技术：
根据救灾工作手册，在灾后营救行动中，解救被困在地震坍塌建筑物中的伤员时，救援人员要使用特殊的工具和技术，有选择性地移除建筑物残骸，使用吊装设备抬起沉重的楼板。在缺少必要设备，人力所不及的情况下，要采用破墙的方式实施救援。此时即单纯的依靠人力用重锤击打坚实的水泥墙体形成人员可以通过的孔洞，效率低，由此会延误救援的最佳时间；另外，重锤的冲击力会对在坍塌楼体内的受困者造成极大的危险，甚至会危机生命。因此，如何能在灾后营救行动中快速地形成可供人员进入的孔洞，是迫在眉睫的问题。
发明内容
针对现有灾后营救行动的不足，本发明提供一种钻、铣削式破墙装置，具有结构简单、开挖量小、效率高以及扰动量小，实用性强、便携、廉价、操作简便等优点，在灾后营救行动中，针对各种坍塌的墙体能快速地形成可供人员进入的孔洞，实现对受难人员的及时救助。为了解决上述技术问题，本发明钻、铣削式破墙装置予以实现的技术方案是包括 门型支架，所述门型支架的两支撑梁的内侧设有纵向导轨；所述门型支架内设有安装支座，所述安装支座的两侧设有与所述纵向导轨配合的滑块，所述安装支座上固定一主电机，位于所述主电机下端的输出轴上固定有旋转刀盘，所述旋转刀盘上设有均布在同一圆周上的4个圆柱刀具，所述圆柱刀具的前角为140-150°，所述圆柱刀具的切削刃的长度4-5mm;所述主电机的上端设有安装支座升降的手动进给机构；还包括电气控制部分，所述电气控制部分包括控制主电机转速的变频调速器、控制旋转刀盘正反向旋转的行程开关及显示旋转刀盘工作状态的指示灯；所述主电机的输出轴上设有与所述行程开关配合的限位块，所述行程开关控制旋转刀盘按照1/4周交替地正、反向旋转。本发明钻、铣削式破墙装置，其中，所述门型支架的横梁上设有通孔，所述手动进给机构为穿过该通孔的丝杠螺母机构。所述门型支架由门架上部和门架下部构成，门架上部和门架下部之间采用可拆卸连接。所述主电机为齿轮减速交流电机。多个圆柱刀具所在圆周的直径为450_500_。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明钻、铣削式破墙装置以丝杠螺母机构为进给机构，通过三相交流电驱动齿轮减速交流电机按照正、反转1/4圆周交替工作；以逐层钻削进给后，再通过圆柱刀具的铣削作用，以圆周切割法代替全断面的切削，实现在墙壁上快速地形成一直径约为500_的孔洞挖掘。本发明适用于混凝土建筑物的墙体开洞，尤其适用于地震坍塌建筑物中需要开洞的墙体，使震后或各种墙体坍塌后的及时救灾成为可能。
图I是本发明钻、铣削式破墙装置的结构示意图；图2是图I中所示滑块12与连接板14之间的连接示意图。图中1- 丝杠螺母机构，2-门型支架，21-门架上部，22-门架下部，3-主电机，4-电气控制部分，5-行程开关，6-限位块，7-刀盘，8-钻头，9-墙体，10-圆柱刀具，11-导轨，12-滑块，13-安装支座，14-连接板，15-螺钉。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细地描述。如图I所示，本发明一种钻、铣削式破墙装置，包括门型支架2，所述门型支架2由门架上部21和门架下部22构成，门架上部21和门架下部22之间采用可拆卸连接，所述门型支架2的两支撑梁的内侧设有纵向导轨11 ;所述门型支架2内设有安装支座13，所述安装支座13的两侧通过螺钉15固定有与所述纵向导轨11配合的滑块12，所述安装支座13上固定一主电机3，所述主电机3为齿轮减速交流电机，位于所述主电机3下端的输出轴上固定有旋转刀盘7，所述旋转刀盘7上设有均布在同一圆周上的4个圆柱刀具10，为了保证具有一定的强度，旋转刀盘7采用钢结构焊接件，为保证旋转刀盘7的受力平衡和减小振动，采用对称的十字型辐板式布局，每个辐板端部焊接刀架或开有螺孔安装刀架，以便安装圆柱刀具10，4个圆柱刀具10所在圆周的直径为450-500mm;所述主电机3的上端设有安装支座13升降的手动进给机构，所述门型支架2的横梁上设有通孔，所述手动进给机构为穿过该通孔的丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构I的下端与主电机3相连，通过旋转位于丝杠顶部的螺母旋转手柄推动主电机3实现轴向进给，由于主电机3是安装在安装支座13上，在安装支座13与所述门型支架2两支撑梁之间采用滑块12和纵向导轨11的配合，一方面在滑块上固定安装支座13以免其在轴向转动，另一方面，当安装支座13在轴向往复运动时，可以减小轴向进给时的摩擦力，确保精确传动。进给过程中，载荷传递到与滑块12配合的纵向导轨11上，纵向导轨11固定在支架2上。滑块12带动安装支座13也一同向下进给，最终实现位于主电机3输出轴上的旋转刀盘7带动4个圆柱刀具10向下进给。本实施例中的丝杠为矩形螺纹，螺距为4mm，因此，操作人员把持螺母旋转手柄，在螺母旋转手柄的旋转驱动力矩下，丝杠螺母机构将旋转运动转化为旋转刀盘的进给运动，每旋转一周，旋转刀盘7向下进给4mm，为了实现圆柱刀具10的精确进给，可以在门型支架2的支撑侧壁上设置一标尺，便于操作人员控制进给的位移。本发明还包括电气控制部分4，所述电气控制部分4包括控制主电机3转速的变频调速器、控制旋转刀盘7正反向旋转的行程开关及显示旋转刀盘(正转、反转或停止)工作状态的指示灯；将行程开关和变频调速器以及指示灯等集中布置在安装支座13的一块绝缘板上，并将该绝缘板固定一个既便于操作者操作又安全的位置。所述主电机3的输出轴上设有与所述行程开关配合的限位块，所述行程开关控制旋转刀盘7按照1/4周交替地正、反向旋转。至于如何设计用于实现旋转刀盘按照1/4周交替地正、反向旋转的控制电路属于本技术领域内惯用的技术手段，在此不再赘述。如图I所示，工作时，交流电通过变频器驱动主电机3先做正向运动，当旋转角度达到1/4圆周时，主电机输出轴上的限位块6碰到行程开关5，行程开关5工作，电路反接，驱动主电机3做反向运动；当旋转角度反向达到1/4时，行程开关5又一次工作，电路正接，从而驱动电机做正向运动，如此循环。本发明中之所以将主电机3的转动设计为正反向1/4圆周交替循环，主要是考虑避免缠线问题，而且圆柱刀具10在初始位置实现钻削进给，为了保证钻孔质量和刀具安全，将主电机3的转速控制在2r/min以内，因而需要使用变频调速器控制主电机3转速。在由初始位置正向转过1/4圆周过程中实现圆弧的铣削；以此类推，直至完成墙壁的开孔。考虑到本发明破墙装置主要用来在砌体以及钢筋混凝土上钻出适当大小的孔洞，为了力求达到实用且制造简单的效果，其中，圆柱刀具10的设计主要考虑两方面因素，一是保证刀具具有足够的强度、韧性和耐磨性等，故刀具的选材最好为高速钢，二是在刀具结构方面，应该尽可能加大刀具的前角，同时加长切削刃的长度，因此，刀具前角选择140-150°优选150°，切削刃的长度选择4-5mm，优选5mm。本发明破墙装置，结构合理，切割墙体时的扰动较小，确保被营救人员的安全。相 比于现有的大型复杂的救援装备，更具有携带方便与操作灵活等特点，可以为地震或坍塌等救灾工作的有效及时开展，及时抢救被困人员的生命争取到宝贵的时间，为更广泛的开展救灾活动，挽救人民的生命能够发挥巨大的作用。尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
权利要求
1.一种钻、铣削式破墙装置，包括门型支架(2)，其特征在于， 所述门型支架(2)的两支撑梁的内侧设有纵向导轨(11);所述门型支架(2)内设有安装支座(13)，所述安装支座(13)的两侧设有与所述纵向导轨(11)配合的滑块(12)，所述安装支座(13)上固定一主电机(3)，位于所述主电机(3)下端的输出轴上固定有旋转刀盘(7)，所述旋转刀盘(7)上设有均布在同一圆周上的4个圆柱刀具(10)，所述圆柱刀具(10)的前角为140-150°，所述圆柱刀具(10)的切削刃的长度4-5mm;所述主电机(3)的上端设有安装支座(13)升降的手动进给机构； 还包括电气控制部分(4 )，所述电气控制部分(4 )包括控制主电机(3 )转速的变频调速器、控制旋转刀盘(7)正反向旋转的行程开关及显示旋转刀盘(7)工作状态的指示灯； 所述主电机(3)的输出轴上设有与所述行程开关配合的限位块，所述行程开关控制旋转刀盘(7)按照1/4周交替地正、反向旋转。
2.根据权利要求I所述钻、铣削式破墙装置，其特征在于，所述门型支架(2)由门架上部(21)和门架下部(22)构成，门架上部(21)和门架下部(22)之间采用可拆卸连接。
3.根据权利要求I所述钻、铣削式破墙装置，其特征在于，所述门型支架(2)的横梁上设有通孔，所述手动进给机构为穿过该通孔的丝杠螺母机构。
4.根据权利要求I所述钻、铣削式破墙装置，其特征在于，所述主电机(3)为齿轮减速交流电机。
5.根据权利要求I所述钻、铣削式破墙装置，其特征在于，4个圆柱刀具(10)所在圆周的直径为450_500mm。
全文摘要
本发明公开了一种钻、铣削式破墙装置，包括门型支架及其两支撑梁内侧设有的纵向导轨；门型支架内设有安装支座，安装支座的两侧设有与纵向导轨配合的滑块，安装支座上固定一主电机，位于主电机下端的输出轴上固定有旋转刀盘，旋转刀盘上设有均布在同一圆周上的4个圆柱刀具，主电机的上端设有安装支座升降的手动进给机构；还包括由变频调速器、行程开关、工作状态指示灯和控制电路构成的用于控制旋转刀盘按照1/4周交替地正、反向旋转的电气控制部分。本发明结构简单、开挖量小、效率高以及扰动量小，实用性强、便携、廉价、操作简便等优点，在灾后营救行动中，针对各种坍塌的墙体能快速地形成可供人员进入的孔洞，实现对受难人员的及时救助。
文档编号A62B3/00GK102824705SQ20121034259
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者刘建琴, 杨亚楠, 张斌, 郭伟, 王磊, 蒋聪健 申请人:天津大学